·434 工程科学学报，第39卷，第3期 (体积分数)的混合溶液，抛光温度为-30~-20℃， 同一回归温度下心部试样的电导率值均随回归时间的 抛光电压选取18~21V.利用H800透射电镜(TEM) 延长而增加，且上升速率随温度提高而增大（如图1 及JEM-2010型高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观 (a)).除165R4、175-R2和180R1三组试样的电导 察不同取材部位和不同时效态合金的晶内和晶界析出 率值未达使用要求（图1(a)中虚线22.05ms·m) 相、亚结构的形貌分布及析出相等.利用双喷减薄仪 外，其余均满足要求.在室温力学性能方面，图1(b) 制备透射电镜试样，其中双喷液采用30%HN0,和 显示在同一回归温度下随回归时间增加，心部试样的 70%CH,0H(体积分数)，温度控制在-30~-20℃， 抗拉强度逐渐降低，且下降速率随回归温度的升高而 电流为6070mA. 增加，其中175-R2和180-R1试样的抗拉强度较T6 铝合金的电导率主要受基体内溶质原子的析出和 态略有增高，165-R4、165-R6和180-R2试样的抗拉 析出相一基体界面共格性变化的影响，而晶界组织特 强度与T6态相近或略有降低，而165-R8、175-R3、 征，如晶界析出相(GBPs),对其影响甚微，但电导率被 175-R5和180-R4试样的抗拉强度较T6态有较大降 证明与铝合金的应力腐蚀抗力存在正相关性，因而测 低（降低约20~45MPa).由于某工况要求抗拉强度> 量不同时效态铝合金的电导率值可间接反映铝合金应 565MPa,故图1中所示9组试样的抗拉强度均高于并 力腐蚀抗力的大小·网.故利用FQR-7501A型涡流导 满足该抗拉强度要求.心部试样的屈服强度与其抗拉 电仪测量不同热处理态7B50铝合金的电导率值，其单 强度的变化趋势类似，其中180一R4试样的屈服强度 位为ms·ml.常温拉伸试验是在WDW-200D拉伸试 低于T6态（降低~20MPa),175-R5试样的屈服强度 验机上进行，引伸计型号为TTY-15/25(测量精度为 与T6态较接近，其余试样的屈服强度均高于T6态 l%),拉伸速率为1mm'min,拉伸试样采用直径为5 因此，除180-R4试样外，其余试样的屈服强度均接近 mm的标准棒状试样. 或高于某工况要求 2 结果及讨论 同样，同一回归温度下随回归时间延长，表层试样 的抗拉强度和屈服强度也呈下降趋势（屈服强度降低 2.1不同时效态心部及表层试样的力学性能与电导率 更明显，图1(c)),电导率呈上升趋势（图1(a)),且 2.1.1T6态 强度的下降率及电导率的上升率随回归温度的升高而 室温力学性能测试结果表明T6态7B50铝合金中 增加.除180一R4试样的抗拉强度低于T6态外，其余 厚板心部试样的屈服和抗拉强度均比表层高约90 试样的抗拉强度（略）高于T6态.同样，除180-R4试 MPa(见表1)，而断后延伸率和电导率与表层相近.可 样的屈服强度低于T6态外，其余试样的屈服强度都明 见，T6态板材表层与心部存在明显的强度差异，这必 显高于T6态.从屈服强度的使用要求来看，165-R8、 然影响其在实际应用工况下对环境和载荷的响应行 为.由于T6态7xxx系铝合金主要通过细小、共格GP 175-R5及180-R4试样的屈服强度低于或略低于525 区和半共格η相来强化，而晶粒结构/组成与难溶第 MPa,其余试样的屈服强度均满足使用要求.另外，除 二相的尺寸及聚集程度（易引起应力集中）则显著影 165-R4、175-R2和180-R1三组试样的电导率未达使 响板材的塑性和韧性吗.本研究所用心部、表层板材 用要求外，其余均满足使用要求，其中180-R4与175一 的尺寸规格相同，因而表层与心部T6态析出相类型及 R5试样的电导率值远高于使用要求.综上，采用165 尺寸差异应较小，但实际热轧制备80mm厚板材的过 ℃回归6h的回归再时效处理工艺可确保心部与表层 程中，心部和表层的晶粒结构及难溶第二相尺寸、分布 试样的电导率及屈服强度满足使用要求，并获得与T6 等会由于厚向变形差异而存在不同，这会对表层和心 态相当的抗拉强度 部的性能产生一定影响. 2.2T6及回归再时效态的析出表征 7B50铝合金中厚板表层和心部的抗拉强度与屈 表1T6态7B50铝合金板材心部和表层试样的力学性能 Table 1 Mechanical properties of the center and surface of the T6 aged 服强度随回归温度及时间发生的变化与其微观组织演 7B50 Al alloy plates 变有很大关系，特别是晶内及晶界析出相的形貌和尺 抗拉强度/ 屈服强度/ 断裂延伸 电导率/ 寸等.对T6态心部试样的透射电镜和高分辨电子显 位置 MPa MPa 率/% (mS.m-1) 微镜表征发现晶内存在大量均匀分布的盘状（尺寸约 心部 634 561 14.0 18.0 5nm)或针状（沿(111）方向长4~7nm)析出相（图2 表层 546 470 14.2 18.5 (a,c)).图2(c)中箭头所指区域的盘状析出相可能 处于GP区向η相的过渡（后者沿111）方向长大)， 2.1.2RRA态 且其对应的快速傅立叶变换(fast fourier transform, 经不同回归制度的回归再时效工艺处理后发现， FFT)图（图2(d))中沿111〉方向存在明显的芒线工程科学学报，第 39 卷，第 3 期 ( 体积分数) 的混合溶液，抛光温度为 － 30 ～ － 20 ℃， 抛光电压选取 18 ～ 21 V． 利用 H800 透射电镜( TEM) 及 JEM--2010 型高分辨透射电子显微镜( HＲTEM) 观 察不同取材部位和不同时效态合金的晶内和晶界析出 相、亚结构的形貌\分布及析出相等． 利用双喷减薄仪 制备透 射 电 镜 试 样，其 中 双 喷 液 采 用 30% HNO3 和 70% CH3OH ( 体积分数) ，温度控制在 － 30 ～ － 20 ℃， 电流为 60 ～ 70 mA． 铝合金的电导率主要受基体内溶质原子的析出和 析出相--基体界面共格性变化的影响，而晶界组织特 征，如晶界析出相( GBPs) ，对其影响甚微，但电导率被 证明与铝合金的应力腐蚀抗力存在正相关性，因而测 量不同时效态铝合金的电导率值可间接反映铝合金应 力腐蚀抗力的大小［18］． 故利用 FQＲ--7501A 型涡流导 电仪测量不同热处理态7B50 铝合金的电导率值，其单 位为 mS·m － 1 ． 常温拉伸试验是在 WDW--200D 拉伸试 验机上进行，引伸计型号为 TTY--15 /25 ( 测量精度为 1% ) ，拉伸速率为 1 mm·min － 1，拉伸试样采用直径为 5 mm 的标准棒状试样． 2 结果及讨论 2. 1 不同时效态心部及表层试样的力学性能与电导率 2. 1. 1 T6 态 室温力学性能测试结果表明 T6 态 7B50 铝合金中 厚板心部试样的屈服和抗拉强度均比表层高约 90 MPa( 见表 1) ，而断后延伸率和电导率与表层相近． 可 见，T6 态板材表层与心部存在明显的强度差异，这必 然影响其在实际应用工况下对环境和载荷的响应行 为． 由于 T6 态 7xxx 系铝合金主要通过细小、共格 GP 区和半共格 η'相来强化，而晶粒结构/组成与难溶第 二相的尺寸及聚集程度( 易引起应力集中) 则显著影 响板材的塑性和韧性［19］． 本研究所用心部、表层板材 的尺寸规格相同，因而表层与心部 T6 态析出相类型及 尺寸差异应较小，但实际热轧制备 80 mm 厚板材的过 程中，心部和表层的晶粒结构及难溶第二相尺寸、分布 等会由于厚向变形差异而存在不同，这会对表层和心 部的性能产生一定影响． 表 1 T6 态 7B50 铝合金板材心部和表层试样的力学性能 Table 1 Mechanical properties of the center and surface of the T6 aged 7B50 Al alloy plates 位置 抗拉强度/ MPa 屈服强度/ MPa 断裂延伸 率/% 电导率/ ( mS·m － 1 ) 心部 634 561 14. 0 18. 0 表层 546 470 14. 2 18. 5 2. 1. 2 ＲＲA 态 经不同回归制度的回归再时效工艺处理后发现， 同一回归温度下心部试样的电导率值均随回归时间的 延长而增加，且上升速率随温度提高而增大( 如图 1 ( a) ) ． 除 165--Ｒ4、175--Ｒ2 和 180--Ｒ1 三组试样的电导 率值未达使用要求( 图 1 ( a) 中虚线 22. 05 mS·m － 1 ) 外，其余均满足要求． 在室温力学性能方面，图 1( b) 显示在同一回归温度下随回归时间增加，心部试样的 抗拉强度逐渐降低，且下降速率随回归温度的升高而 增加，其中 175--Ｒ2 和 180--Ｒ1 试样的抗拉强度较 T6 态略有增高，165--Ｒ4、165--Ｒ6 和 180--Ｒ2 试样的抗拉 强度与 T6 态相近或略有降低，而 165--Ｒ8、175--Ｒ3、 175--Ｒ5 和 180--Ｒ4 试样的抗拉强度较 T6 态有较大降 低( 降低约 20 ～ 45 MPa) ． 由于某工况要求抗拉强度 ＞ 565 MPa，故图 1 中所示 9 组试样的抗拉强度均高于并 满足该抗拉强度要求． 心部试样的屈服强度与其抗拉 强度的变化趋势类似，其中 180--Ｒ4 试样的屈服强度 低于 T6 态( 降低 ～ 20 MPa) ，175--Ｒ5 试样的屈服强度 与 T6 态较接近，其余试样的屈服强度均高于 T6 态． 因此，除 180--Ｒ4 试样外，其余试样的屈服强度均接近 或高于某工况要求． 同样，同一回归温度下随回归时间延长，表层试样 的抗拉强度和屈服强度也呈下降趋势( 屈服强度降低 更明显，图 1( c) ) ，电导率呈上升趋势( 图 1( a) ) ，且 强度的下降率及电导率的上升率随回归温度的升高而 增加． 除 180--Ｒ4 试样的抗拉强度低于 T6 态外，其余 试样的抗拉强度( 略) 高于 T6 态． 同样，除 180--Ｒ4 试 样的屈服强度低于 T6 态外，其余试样的屈服强度都明 显高于 T6 态． 从屈服强度的使用要求来看，165--Ｒ8、 175--Ｒ5 及 180--Ｒ4 试样的屈服强度低于或略低于 525 MPa，其余试样的屈服强度均满足使用要求． 另外，除 165--Ｒ4、175--Ｒ2 和 180--Ｒ1 三组试样的电导率未达使 用要求外，其余均满足使用要求，其中 180--Ｒ4 与 175-- Ｒ5 试样的电导率值远高于使用要求． 综上，采用 165 ℃回归 6 h 的回归再时效处理工艺可确保心部与表层 试样的电导率及屈服强度满足使用要求，并获得与 T6 态相当的抗拉强度． 2. 2 T6 及回归再时效态的析出表征 7B50 铝合金中厚板表层和心部的抗拉强度与屈 服强度随回归温度及时间发生的变化与其微观组织演 变有很大关系，特别是晶内及晶界析出相的形貌和尺 寸等． 对 T6 态心部试样的透射电镜和高分辨电子显 微镜表征发现晶内存在大量均匀分布的盘状( 尺寸约 5 nm) 或针状( 沿〈111〉方向长 4 ～ 7 nm) 析出相( 图 2 ( a，c) ) ． 图 2( c) 中箭头所指区域的盘状析出相可能 处于 GP 区向 η'相的过渡( 后者沿〈111〉方向长大) ， 且其对应的快速傅立叶变换 ( fast fourier transform， FFT) 图( 图 2 ( d) ) 中沿〈111〉方向存在明显的芒线 · 434 ·